Le batterie al litio ferro fosfato (LFP) stanno diventando sempre più popolari, soprattutto nel settore automotive. Queste batterie si distinguono dalle altre tecnologie per la loro maggiore sicurezza e longevità e per il loro minore costo di produzione.
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Le batterie al litio ferro fosfato sono un tipo di batterie agli ioni di litio caratterizzate dall’utilizzo del ferro fosfato. Il funzionamento è quindi analogo alle comuni batterie agli ioni di litio ma, in questa tipologia, non viene adoperato il nichel oppure il cobalto come nel caso delle batterie NMC al nichel-manganese-cobalto. L’impiego di questi materiali più facilmente reperibili ed economici abbatte i costi di produzione e aiuta i produttori a proporre veicoli meno costosi, soprattutto come fascia d’ingresso della gamma.
La storia delle batterie LFP risale agli anni ’90, quando i ricercatori iniziarono a sviluppare alternative alle batterie al litio. Sin da subito, balzarono all’occhio le promettenti caratteristiche di queste batterie, ad esempio la stabilità termica e il basso costo di produzione.
Come afferma Wikipedia, il LiFePO4 è stato scoperto dal gruppo di ricerca di John Goodenough all’Università del Texas nel 1996 come un materiale catodico per le batterie al litio. Questo materiale, inoltre, era atossico ed era estremamente economico in quanto vi era abbondanza di ferro.
Nel corso degli anni, sono stati fatti notevoli progressi nella produzione di batterie LFP, soprattutto superando l’ostacolo iniziale dell’alta resistenza elettrica; problematica risolta parzialmente con il rivestimento delle particelle di LiFePO4 con materiali conduttori. Ad oggi, è possibile trovare queste batterie in settori come l’energia rinnovabile e l’elettrificazione dei trasporti grazie alla maggiore efficienza e alla capacità di stoccaggio dell’energia.
Una delle prime aziende a introdurre le batterie LFP sulle auto è stata BYD anche se i primi modelli avevano una minore densità energetica rispetto alle batterie NMC. Gli sviluppi proseguono e, ad oggi, molti produttori usano le batterie LFP per i modelli standard range.
Vantaggi e svantaggi delle batterie LFP
Tra i vantaggi delle batterie LFP troviamo una maggiore sicurezza in quanto risultano essere meno infiammabili e meno soggette ad incendi e scoppi. Inoltre, le batterie al litio ferro fosfato hanno una vita utile più lunga rispetto ad altre tecnologie e sono in grado di mantenere la loro capacità anche dopo numerosi cicli di carica e scarica, verosimilmente molti di più rispetto alle comuni batterie usate nel settore automotive (oltre i 2000 cicli). Ancora, le temperature di esercizio sono piuttosto ampie e questo aiuta nell’utilizzo in ambienti particolarmente caldi e particolarmente freddi.
Tuttavia, le batterie LFP hanno anche dei limiti, come una densità energetica inferiore rispetto ad altre tecnologie, il che significa che richiedono uno spazio fisico maggiore per immagazzinare la stessa quantità di energia oppure che, a parità di peso, garantiscono una minore percorrenza. Fortunatamente, la differenza diventa sempre meno impattante e la tecnologia delle batterie LFP migliora e promette un futuro radioso con una ulteriore riduzione della forbice. Infine, c’è chi lamenta tempi di ricarica più lenti con le batterie LFP.
Applicazioni delle batterie al litio ferro fosfato per le auto elettriche
Le batterie al litio ferro fosfato trovano molte applicazioni nell’industria automobilistica. Molti produttori cinesi hanno iniziato già da tempo a puntare su questa tecnologia per poter offrire anche una fascia meno esosa per la transizione alla mobilità elettrica. Tuttavia, anche in occidente si inizia a puntare su questa tecnologia, come nei piani di Volvo e Stellantis, giusto per citarne alcuni.
Ad esempio, Volvo EX30 può essere configurata in base alle esigenze con batteria LFP o NMC:
- LFP: se si trascorre la maggior parte del tempo in città o se si percorrono brevi distanze tra una ricarica e l’altra
- NMC: se si vuole sfruttare al massimo l’autonomia prolungata per i lunghi viaggi
Tirando le somme, grazie all’impiego di una batteria meno costosa è possibile abbattere i costi finali per il consumatore e proporre auto elettriche altrettanto valide ma più accessibili, anche di segmenti B e C per i clienti che non fanno lunghi viaggi tutti i giorni.
